11月7日,2020騰訊科學WE大會在線上舉辦。
來自四洲六國的七位頂尖科學家,帶來了從人造皮膚到異種培育器官,再從腦機接口到宇宙各領域的最新探索和分享。
小到人類本身,大到宇宙萬物,科學家們正不斷拓展人類認知的邊界。
從人造皮膚到異種培育器官
皮膚是人體最大的器官,它具有超強的感知能力,能夠感知外界的溫度、壓力、溼度。
來自史丹福大學的化學家鮑哲南認為,「電子工業將會有一個巨大的改變,我們將會用像人造皮膚一樣的電子器件來使人和人之間溝通。」
比如,戴著假肢、失去觸覺的殘疾人可以通過這樣的方式,用人造皮膚感知到世界。
鮑哲南在演講中稱,現在已經把人造皮膚植入小老鼠的身體,小老鼠可以正常地運動、生活,這證明人造皮膚可以和生物體系相容。不過,人造皮膚真正用到人的身上還會需要一段時間。
同樣在2020騰訊科學WE大會上,幹細胞生物學家中內啟光也關注到了人類的器官問題。
「很多病人都會出現晚期器官衰竭,對於某些人體器官,我們已經有人造或機械器官來取代它們的功能,但目前器官移植仍是治療晚期器官衰竭的唯一方法。」中內啟光說。
中內啟光在演講中做了一個假設,假設一位晚期心衰患者需要移植心臟,可以生成患者的誘導多能幹細胞,然後將其注入有器官形成障礙的豬胚胎的囊胚中,隨後可生成人-豬嵌合體,當這隻嵌合體豬長到一定程度,就可以取出心臟供人體移植。
據中內啟光介紹,目前他們正在史丹福大學進行人-羊嵌合體培育試驗。
這樣的試驗也面臨著來自人類社會的倫理質疑,中內啟光在演講中回應稱,很多人的擔憂在於動物的人像化,「但我想強調的是,我們的所有研究都是在得到相關機構批准的情況下進行的,保持透明度並接受這些機構的監督。」
腦機接口,讓殘疾人多了一種可能
「我們希望將活體動物或人類的大腦與設備直接連接,比如電子的、機械的甚至是虛擬的人造設備。」 美國杜克大學醫學院神經生物學教授米格爾·尼科萊利斯(Miguel Nicolelis)說。
米格爾·尼科萊利斯在演講中介紹,最初,腦機接口實驗是在猴子身上進行的,之後逐步實現了人類實驗。
第一個實驗是讓一隻恆河猴坐在顯示屏前,用操縱杆讓顯示屏上的光標穿過隨機出現的球體。每一次成功穿過,猴子就能得到一滴橙汁作為獎勵。
同時,米格爾·尼科萊利斯他們記錄下猴子大腦中100個神經元的活動,並把這些腦信號發送給一組計算機,以此來提取其中的運動指令,並轉換為機械手臂可以理解的電子指令。
在猴子能熟練用操縱杆玩遊戲的時候,他們拿走了操縱杆,打開腦機接口,讓猴子通過想像來完成這一過程,不涉及任何身體動作。最後,猴子做到了。
「我們或許可以把這一發現,轉化成新的治療手段,來幫助全世界2500萬因為嚴重的脊柱損傷而在痛苦中掙扎的人們。」米格爾·尼科萊利斯說,他們招募了8個脊柱損傷病人。
病人穿上了特製的外骨骼,帶上了可以記錄包括運動指令等大腦活動的頭盔,當病人想要行走時,就可以嘗試驅動和控制下肢外骨骼關節活動的電子和機械設備,並得到地面的觸感和硬度等反饋。
8位病人在加入米格爾·尼科萊利斯的項目時都是完全癱瘓,除了一位病人在12個月後就終止了訓練,另7位病人都堅持了下來,身體功能有所恢復,病情分級變為了部分癱瘓。
宇宙內有其他生命嗎?
來自加拿大麥吉爾大學的天體物理學家維多利亞·卡斯皮(Victoria Kaspi)帶來了一種不久前發現的天體物理現象——快速射電暴。
快速射電暴,這是一種在天空中一閃而過的射電波,可能在任何時間出現在天空中的任何位置,持續時間只有幾毫秒。
過去,從來沒有人觀測到同一個爆發源的多個射電暴,但維多利亞·卡斯皮和她的團隊探測到了。在這種現象下,「我們完全推翻了『星體災難爆發出射電暴』的觀點。這種觀點認為爆發源在發出射電暴後會自我毀滅,但一個星體不可能爆炸和自我毀滅幾百次。」
對於重複射電暴現象,有觀點認為是外星人的光帆洩漏。
維多利亞·卡斯皮認為,快速射電暴可能不止來自某一種類型的天體,而是兩種甚至更多種類型的天體。現在,快速射電暴仍然是一種神秘現象。
相比起來,在今年9月,來自卡迪夫大學的天文學家珍妮·格裡夫斯(Jane Greaves)領導的團隊宣布發現了金星大氣中一種可能是厭氧微生物所產生的氣體——磷化氫。
在演講中,珍妮·格裡夫斯解釋稱,金星的地表環境極其惡劣,但在50-60千米左右的大氣層,溫度適宜,且氣壓與地球相近。她和她的團隊觀測到了金星大氣中有磷化氫對射電波的吸收。也就是說,金星大氣中可能存在磷化氫。
由於金星上的能量比例結構不足以形成磷化氫,而且火山強度不足以自然形成磷化氫,所以,珍妮·格裡夫斯她們推斷,或許,金星的雲層中有生命存在,並且像地球上的微生物一樣會以廢物的形式產生磷化氫。
「我們希望能長期在雲層中漂浮探測,我們希望能最終找到那裡的答案。我認為這將是未來幾年激動人心的挑戰。」 珍妮·格裡夫斯在演講的最後說。
紅星新聞記者 楊佩雯